T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
PORSELEN YÜZEYİNE LAZER UYGULAMASININ METAL
BRAKETLERİN BAĞLANMA DAYANIKLILIĞI ÜZERİNE
ETKİSİ
Emire Aybüke ERDUR
DOKTORA TEZİ
ORTODONTİ ANABİLİM DALI
Danışman
Prof. Dr. Faruk Ayhan BAŞÇİFTÇİ
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
PORSELEN YÜZEYİNE LAZER UYGULAMASININ METAL
BRAKETLERİN BAĞLANMA DAYANIKLILIĞI ÜZERİNE
ETKİSİ
Emire Aybüke ERDUR
DOKTORA TEZİ
ORTODONTİ ANABİLİM DALI
Danışman
Prof. Dr. Faruk Ayhan BAŞÇİFTÇİ
Bu araştırma Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 13202028 proje numarası ile desteklenmiştir.
i
ii
ii. ÖNSÖZ
Ortodonti doktora ve klinik eğitimimde büyük emekleri olan ve tezimin hazırlanmasında değerli bilgilerini, tecrübelerini ve desteğini esirgemeyen değerli hocam ve tez danışmanım Prof. Dr. Faruk Ayhan Başçiftçi’ye,
Selçuk Üniversitesi İleri Teknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi bünyesinde bulunan femtosaniye lazerin kullanımı konusunda değerli bilgileri ve yardımları için Prof. Dr. Hamdi Şükür Kılıç ve asistanları Yasemin Gündoğdu ve Abdullah Kepçeoğlu’na,
İstatistiksel yöntem ve analizlerin belirlenmesinde değerli katkılarından dolayı Prof. Dr. Aşır Genç ve asistanı Kazım Körez’e,
Tezimin yazımında ve akademik çalışmalarda verdiği destek ve yaptığı değerli katkıları için Yrd. Doç. Dr. Mehmet Akın’a,
Ortodonti eğitimim süresince mesleki anlamda bilgilerini ve tecrübelerini paylaşan Anabilim Dalımızda görev yapmış ve görev yapmakta olan değerli tüm öğretim üyelerine, birlikte çalıştığım asistan arkadaşlarıma ve bölümümüz personeline,
Eğitimim boyunca birlikte olmaktan mutluluk duyduğum ve bundan sonra eksikliklerini hep hissedeceğim asistan arkadaşlarım Meliha Osman ve Rabia Merve Çelik Karataş’a,
Hayatım boyunca her anımda yanımda olan ve desteklerini esirgemeyen değerli anneme, babama ve kardeşlerime,
Her zaman ve her konuda anlayışını, sabrını ve desteğini bana hissettiren hayat arkadaşım, sevgili eşim Ömer Erdur’a ve biricik oğlum Ahmet Burak Erdur’a
iii İÇİNDEKİLER SİMGELER VE KISALTMALAR ... vi 1. GİRİŞ... ... 1 1.1. Lazer Nedir? ... 2 Lazerin Tarihçesi... 3 1.1.1. Lazer Işınının Özellikleri ... 4
1.1.2. Lazer Kullanım Parametreleri ... 5
1.1.3. azerin Biyolojik Dokularda Etki Mekanizması ... 6
1.1.4. L Lazerin Dokuda Görülen Avantaj ve Dezavantajları ... 9
1.1.5. Lazerin Sınıflandırılması ...11
1.1.6. 1.2. Lazerin Diş Hekimliğinde Kullanımı ...14
Lazerin Ortodontide Kullanımı ...15
1.2.1. 1.3.Porselen Yüzeyler ...23
1.4.Ortodontide Porselen Yüzey Pürüzlendirme Teknikleri ...28
1.5.Simantasyon İşlemi ...30
1.6.Bağlanma Testleri ...31
Mikrotensile (Çekme) Testi ...31
1.6.1. Mikrotensile Test Metodu...31
1.6.2. Makaslama (Shear) Testi ...32
1.6.3. 1.7.Termal Siklus Uygulaması ...33
1.8.Seramik Yüzeylerin Topografik İncelenmesi ...34
Tarayıcı Elektron Mikroskobu (SEM) ...34
1.8.1. Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ...35
1.8.2. Yüzey Pürüzlülük Analizi...37
1.8.3. 2.GEREÇ ve YÖNTEM ...39
2.1.Seramik Örneklerin Hazırlanması ...39
iv
2.3.Yüzey İşlemlerinin Uygulanması ...40
Kumlama ile Pürüzlendirme İşlemi (Kumlama): ...41
2.3.1. Asit ile Pürüzlendirme İşlemi (HF asit): ...41
2.3.2. Nd:YAG Lazer ile Pürüzlendirme İşlemi: ...41
2.3.3. Er:YAG Lazer ile Pürüzlendirme İşlemi: ...42
2.3.4. Fs Ti:Safir Lazer ile Pürüzlendirme İşlemi: ...42
2.3.5. 2.4.SEM ve AFM Görüntüleri için Örneklerin Hazırlanması ...43
2.5. Silan Uygulama ...43
2.6. Braketlerin Yapıştırılması ...44
2.7. Termal Siklus Uygulaması ...44
2.8. Makaslama (Shear Bond Strength) Testi ...45
2.9. Fraktür Analizi ...46 2.10. SEM Analizi ...46 2.11. AFM Analizi ...47 2.12. İstatistiksel Değerlendirme ...47 3.BULGULAR ...50 3.1. Yüzey Pürüzlülük Bulguları ...50
3.2. Makaslama Bağlanma Dayanımı Bulguları ...56
3.3. Fraktür Analizi Bulguları ...60
3.4. Korelasyon Testi Bulguları ...63
3.5. AFM Analizi Bulguları ...63
Feldspatik Seramik AFM Analizi Bulguları ...63
3.5.1. IPS Empress e-Max Seramik AFM Analizi Bulguları ...64
3.5.2. 3.6.SEM Analizi Bulguları ...66
Feldspatik Seramik Örneklerine Ait SEM Bulguları ...66
3.6.1. IPS Empress e-Max Seramik SEM Analizi Bulguları ...67
3.6.2. 4.TARTIŞMA ...69
v
6.KAYNAKLAR ...84
7.EKLER...90
EK-A: Etik Kurulu Kararı. ...90
vi
iv. SİMGELER VE KISALTMALAR
* : P < 0,05 ** : P < 0,01 *** : P < 0,001 < : ‘den küçüktür > : ‘den büyüktür Λ : Dalga boyu 0 C : Derece % : Yüzde mm : Milimetre μm : Mikrometre nm : Nanometre Max : Maksimum Min : Minimum N : Birey Sayısı P : İstatistiksel anlamlılık
SPSS : Statistical Package for the Social Sciences SD : Standart sapma Sn : Saniye X : Ortalama değer Watt : Güç birimi Al2O3 : Alimunyumoksit CO2 : Karbondioksit
LED : Ligth-emitting diod DBY : Dalga Boyu Yüksek DBD : Dalga Boyu Düşük
FDA : Food and Drug Administration WSL : White-Spot Lezyon
SEM : Taramalı Elektron Mikroskobu AFM : Atomik Kuvvet Mikroskobu
Er:YAG : Erbium: Yttrium Gallium Garnet
Nd:YAG : Neodymium-doped: Yttrium Gallium Garnet
vii
ÖZET
T.C.
SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Porselen Yüzeyine Lazer Uygulamasının Metal Braketlerin Bağlanma Dayanıklılığı Üzerine Etkisi
Emire Aybüke ERDUR Ortodonti Anabilim Dalı DOKTORA TEZİ / KONYA-2015
Bu çalışmada, farklı seramik yüzeylerde (feldspatik ve IPS Empress e-Max) uygulanan pürüzlendirme teknikleriyle yüzeyde oluşan pürüzlülük ve metal braketlerin bağlanma dayanımları üzerine olan etkisi değerlendirilmesi amaçlandı.
Çalışmamıza feldspatik ve IPS e-Max olmak üzere 2 farklı tipte seramik dâhil edildi. Bu amaçla her gruptan 100 adet olmak üzere toplamda 200 örnek disk üretici firmanın talimatlarına göre hazırlandı. Bütün seramik disklerin yüzey pürüzlülüğü profilometre cihazı ile yüzeyler pürüzlendirilmeden önce ve sonra değerlendirildi. Yüzeylere Ti:Safir, Nd:YAG, Er:YAG lazerler ve geleneksel yöntemlerden kumlama ve HF asit uygulandı. Braketler yapıştırıldıktan sonra, termal siklus işlemi uygulanan yüzeyler, makaslama testine tabi tutuldu. Yüzeyde oluşan değişiklikler profilometre, SEM ve AFM analizleri ile incelendi. Istatiksel değerlendirmek için, iki yönlü varyans analizi (ANOVA), Tukey HSD ve Wilcoxon signed rank testleri kullanıldı.
Çalışmamızda kullanılan bütün pürüzlendirme teknikleri ile her iki seramik tipi arasında (feldspatik ve IPS Empress e-Max) istatiksel olarak fark bulunmadı (p >0.05). Ti:Safir lazer, hem bağlanma dayanımı, hem de yüzey pürüzlülüğü değerlerinde en yüksek sonuçları gösterdi (p <0.05). SEM ve AFM yüzey analiz yöntemleri de bu bulguları destekledi.
İn vitro olarak yapılan çalışmamızın sonuçları Ti:Safir lazerin ortodontide porselen yüzey pürüzlendirmede etkili ve güvenilir bir teknik olduğunu gösterdi.
viii
SUMMARY
REPUBLIC of TURKEY SELCUK UNIVERSITY HEALTH SCIENCES INSTITUTE
Effect of Laser Application on Shear Bond Strength of Orthodontic Brackets to Porcelain Surfaces
Emire Aybüke ERDUR Department of Orthodontics PhD THESIS / KONYA-2015
The aims of the present study were to evaluate the effects of roughening techniques on the shear bond strength of metal brackets and the surface roughness of different ceramic surfaces (feldspathic and IPS Empress e-Max).
In total, 200 porcelain discs including 100 from each group were prepared according to the manufacturers' instructions. All ceramic discs was evaluated using a profilometer before and after roughening the surfaces. In each group, the following five subgroups were prepared: femtosecond laser, Nd:YAG laser, Er:YAG laser, sandblasting, and HF acid. After brackets were bonded, the samples were stored in thermocycled. Shear bond strength testing was performed and failure modes were classified. The surface roughness of the ceramic discs was evaluated with SEM and AFM analysis. Data were analyzed using the Wilcoxon signed-rank test (p<0.05), two-way ANOVA, and Tukey’s HSD test (p<0.05).
No significant difference was found between the feldspathic and IPS Empress e-Max ceramics (p>0.05). The Ti:Sapphire fs laser was associated with the highest mean roughness value and shear bond strength results. SEM and AFM images of the ceramic surfaces treated confirmed that the fs-laser-treated surfaces had the highest degree of irregularity (p< 0.05).
Within the limitations of this study, the Ti:Sapphire fs laser yielded the highest surface roughness and could be an alternative ceramic surface treatment to increase bond strength.
1
1. GİRİŞ
İlk uygulandığı dönemde, asit kullanılarak braketlerin yapıştırılması ortodonti pratiğinde teknik olarak çığır açmıştır. Tarihte ilk kez Buonocore (1955) tarafından mine yüzeyine %85’lik fosforik asit uygulanmasıyla braketlerin bağlanma kuvvetinin arttırıldığı gösterilmiştir. Bu gelişme estetik ve ağız hijyeni için daha iyi koşullar sağlamıştır (Barbosa ve ark 1995). Asitleme ile başlayan bu süreçte pürüzlendirme yöntemlerinde her geçen gün yeni materyaller ve yeni tekniklerle hızlı ve sürekli gelişmeler kaydedilmektedir.
Ortodonti pratiğinde kullanılan materyallardeki estetik ve teknolojik gelişmeler, insanların sosyo-ekonomik seviyelerindeki düzelmeler ile insanlar estetik görünümlerine daha çok önem vermeye başlamıştır (Poosti ve ark 2012). Bu durum ortodontik tedaviye başvuran erişkin hastaların sayısında artışa neden olmuştur. Önceleri pediatrik ve adelosan olan yaş gurubu artık erişkin yaş gurubunu da kapsamaktadır.
Erişkin hastaların çoğunda restorasyonlar ve kron-köprü protezleri mevcut olduğu için ataçmanların simantasyonu problem oluşturmaktadır (Poosti ve ark 2012). Seramik yüzeylerin yapısı yapıştırıcı materyallerin direkt yapıştırılması sırasında materyalin tutunmasını engellemektedir. Bu sebeble simantasyon öncesi bağlanma dayanımını arttırmak amacı ile glazeli seramik yüzeyine; Al2O3 ile
kumlama, asitleme, bu işlemlerin kombinasyonları, frezeleme, silan kaplama ve lazer mikro işleme yöntemleri uygulanmaktadır (Üşümez ve ark 2003, Ersu 2009, Yassaei ve ark 2013).
Son yıllarda, kimyasal kullanmayan ve kirlenmelere sebebiyet vermeden temiz işleme yapabilen lazerlerin tıp ve diş hekimliğinde kullanımı daha yaygın hale gelmiştir. Ortodontide yüzey pürüzlendirmede Er:YAG (Erbium:Yttrium Aluminum Garnet), Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) ve CO2
(Karbondioksit) gibi lazerler kullanılarak çalışmalar yapılmış ve diğer geleneksel pürüzlendirme tekniklerine alternatif olabileceği gösterilmiştir (Akova ve ark 2005, Poosti ve ark 2012).
Yeni bir teknoloji olan Ti:Safir lazerler son yıllarda çeşitli tıbbi kliniklerde kullanılmaya başlanmıştır. Femtosaniye (fs) lazerler, 10-15 saniye (s) genişliğine ve
2 farklı puls enerjilerine sahip lazer pulsları üretmektedir (Soong ve Malta 2009). Kabas ve ark (2013) fs lazer ile mine yüzeyinde yaptıkları çalışmada bağlanma dayanımını asit ile yapılan pürüzlendirme ile elde edilen sonuçlarla benzer bulmuşlardır.
Seramik restorasyonlarda kullanılan yüzeylerin birkaç tipi bulunmaktadır: Cam seramikler, Alümina seramikler, Zirkonya seramikler (Blatz ve ark 2003, Conrad ve ark 2007). Yapılan literatür incelemesinde, seramik yüzeyleri lazerle pürüzlendirerek, ortodontik braketlerin bağlanma dayanımını inceleyen sınırlı sayıda çalışma olup, bunların çoğu feldspatik seramikler ile yapılmış çalışmalardır (Pannes ve ark 2003). Tam seramik yüzeylerin ise hem geleneksel yöntemler hem de lazerle pürüzlendirilmesi ile ilgili çalışmalar daha az bulunmaktadır. Ancak literatürde seramik yüzeyde oluşan pürüzlülüğü ve ortodontik braketlerin bağlanma dayanımını, Ti:Safir lazer kullanarak değerlendiren herhangi bir çalışma bulunmamaktadır.
Bu çalışmada farklı seramik tiplerine; kumlama, asitleme, Er:YAG lazer, Nd:YAG lazer ve Ti:Safir lazer uygulanıp, yüzeyde sağlanan pürüzlendirmeler SEM ve AFM analizleri ile değerlendirilerek; farklı seramik yüzeylerde yeterli ortodontik bağlanmayı sağlayacak en güvenli yöntemin tespit edilmesi amaçlanmıştır.
1.1. Lazer Nedir?
Lazer, İngilizce “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)” kelimelerinin baş harflerinden oluşan bir kısaltmadır. Radyasyonun uyarılmış emisyonu ile ışığın güçlendirilmesi anlamına gelen lazer, kuantum fiziğinin gelişimi ile ortaya çıkmıştır (Yiğit ve Gürsel 2007).
Günümüz fiziğinde ışığın foton adı verilen enerji paketciklerinden oluştuğu ve dalgalar halinde yayıldığı oldukça iyi anlaşılmış olan bir gerçektir. Lazer elde ediliş biçiminden kaynaklanan bazı özellikleri ile normal ışıktan anlamlı bir şekilde ayrılır. Bu özellikler, tek renkli olması, demeti oluşturan fotonların aynı fazlı olması, yüksek mertebeden paralel olması ve yoğun bir ışık demeti oluşturması şeklinde özetlenebilir. Tüm bu özelliklerin toplamının sonunda, güçlü ve kontrol edilebilen bir ışık demeti sağlamaktadır. Lazerin temeli atom veya molekül enerji düzeyleri arasındaki elektron geçişleri sonucunda gerçekleşen foton salınımına dayanmaktadır (Atalı, 2007).
3
Lazerin Tarihçesi 1.1.1.
Lazer ışığının ilk teorisi, Albert Einstein (1916) tarafından, 19. Yüzyılın başlarında teorik olarak ortaya konmasına karşın, 19. yüzyılın ortalarında ancak gözlenebilmiştir. Rudolph W. Landenburg (1928), uyarılmış ışımanın varlığını kanıtlayıp, negatif soğurmayı açıklamıştır (Tosun 2009).
Uyarılmış ışımayı ilk defa Willis E. Lamb, R. C. Rutherford (1947) göstermiştir. Rus bilim adamları Nikolay Basov ve Aleksandr Prokhorov (1952) elektromanyetik salınımın güçlendirilmesi hipotezini açıklamışlardır. Bundan bağımsız olarak Charles H. Townes ve Arthur Schawlow (1953) amonyum gazı ve mikrodalga radyasyonu kullanarak, radyasyonun uyarılmış salınımı ile elektromanyetik dalga güçlendirilmesi MASER (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation) olayını keşfetmişlerdir. MASER radyo dalgalarının güçlendirilmesi ve uzay araştırmalarında kullanılmıştır (Tosun 2009).
Townes ve Schawlow 1958 yılında lazer teorilerini yayınlamışlar ancak fikirlerini pratiğe aktaramamışlardır. Aynı yıl Gordon Gould “LAZER” adını verdiği aygıtı tasarlamış, ancak patent başvurusu reddedilmiş, lazer ışığını ilk elde eden kişi olarak 16 Mayıs 1960’ta Theodore Mainman kayıtlara geçmiştir (Tosun 2009).
Farklı dalga boylarında lazerler, ışık kaynağından çıkan ışının lazere dönüştüğü ortama göre elde edilir. William Bennett (1960) ilk sürekli dalga modunda çalışan He-Ne lazerini, 1962 yılında Robert Hall yarı iletken diyot lazeri, yine 1962 yılında Nick Holonyak ilk LED lazeri, 1964 yılında Kumar Patel CO2 lazeri
keşfetmiş, ve böylelikle 1960-1964 yılları aralığında günümüzde kullanılan tüm ana lazer ortamları ve kaynakları keşfedilmiştir.
Nikolai Basov (1970) excimer lazeri üretmiştir. Yine aynı yıl Charles Kao ve George Hockham fiber optik kablolar ile lazer aktarımını gerçekleştirmişlerdir. Aynı yılın diğer buluşlarıda Zhores Alferov ve arkadaşlarının Leningrad’da oda ısısında çalışan diyot lazeri ve Elias Snitzer’ın başkanlığında yürütülen araştırmalar sonucunda patenti alınan Erbiyum lazeridir.
Tıpta kullanılmakta olan lazer sistemleri az bir modifikasyonla 1990'lı yılların başında diş hekimliğinde de kullanılmaya başlanmıştır. Son yıllarda lazerin diş
4 hekimliğinde kullanımı daha yaygın hale gelmiştir. Argon, Er:YAG, Nd:YAG ve CO2 gibi µs lazerler kullanılarak çalışmalar yapılmış ve bazıları diş hekimliğinin
çeşitli bölümlerinde yerini almıştır (Poosti ve ark 2012).
Geçtiğimiz son 50 yıl içerisinde, birçok teknolojik ve bilimsel uygulamada, belli bir dalga boyunda çalışan ve kısa süreli darbe üretebilen lazer sistemlerine gereksinim duyulmuştur. Bu nedenle ns (10-9 s) ve ps (10-12 s) lazerlerden sonra yeni bir teknoloji olan fs (10-15 s) lazerler geliştirilmiştir (Sennaroğlu 2010).
Lazer Işınının Özellikleri 1.1.2.
Tek Renklilik (Monokromatiklik)
Her bir ışığın kendine has bir dalga boyu vardır. Dalganın kendisini tekrarladığı mesafeye dalga boyu denir ve λ ile gösterilir. Işığın rengi bu dalga boyu ile ifade edilmektedir. Lazer ışıkları monokromatiktir, yani tek renkli ve tek dalga boyludur (Hitz ve ark 2012).
Uyumluluk (Koherenslik)
Işınların uyum içersinde bulunmaları aynı fazda, aynı genlikte ve aynı dalga boyunda olmaları ile anlaşılır. Frekansı, fazı ve doğrultusu aynı olan iki dalga birbiriyle uyumlu olarak tanımlanır (Milonni ve Eberly 1988).
Paralellik
Lazerden çıkan ışık bir demet şeklindedir. Lazer ışığı başka ışıklar gibi çok geniş bir bölgeye yayılmaz. Çünkü yalnız birbirine paralel demetler üretir. Fakat bu kesin bir paralellik değildir. Her zaman az da olsa bir demet genişlemesi vardır ve bu genişleme difraksiyon olarak tanımlanmaktadır. Lazer ışınının enerji yoğunluğu merkezde en yüksektir, kenarlara doğru gittikçe azalmaktadır (Milonni ve Eberly 1988, Hitz ve ark 2012).
5 Şekil 1.1. Işının dağılımı.
Yoğunluk (Parlaklık)
Lazerin ürettiği enerji başlangıçta oldukça küçüktür ve kullanılabilir enerji olarak yetersiz bir enerjidir. Bu nedenle, I(x)=I 0 ekx ifadesine uygun olarak, k küçük
sinyal kazanç katsayısının sabit bir değer olduğu gözönüne alındığında, ışığın yükseltgenebilmesi için değiştirilmesi gereken x parametresi, ışığın lazer aktif maddesi içerisinde seyahat ettiği yol uzunluğudur ve ne kadar uzun olursa o kadar büyük yoğunluklarda ışık demeti üretilmektedir. Bu nedenle lazer kavitesi içerisinde yansıtılan ışık demetinin defalarca aktif medyum üzerinden geçirilmesi kaydıyla numune yol uzunluğunun artırılmasıyla, yeterince ışık yoğunluğuna ulaşılabilmektedir. Lazerin diğer ışıklar gibi çok geniş bir bölgeye dağılmaması (paralel demet olması), monokromatik olması ve eş zamanlı dalgalardan oluşması nedeniyle diğer sistemlerle ulaşılması imkansız olarak noktalara erişilmesi mümkün olmaktadır (Milonni ve Eberly 1988).
Yönlendirilebilirlik
Lazer ışık kaynaklarının ürettiği dalgaların paralel, koherens ve monokromatik olmaları nedeniyle, farklı dispersiyon özelliği göstermemesi nedeniyle bir çok defa yansıtılmasına olanak vermekte ve ışık demetinin farklı noktalara optik sistemlerin dizayn edilmesi yoluyla taşınabilmektedir (Milonni ve Eberly 1988).
Lazer Kullanım Parametreleri 1.1.3.
Dalga boyu (nm): Lazer ışın demetinde birbirini izleyen dalgaların tepe noktaları arasındaki uzaklıktır. İstenilen dokuda hasar vermeden çalışabilmek için dokuya uyumlu olan dalga boyu seçilmelidir.
6 Enerji (J): Belli bir zamanda uygulanan güce enerji denir. Lazer pik enerjisi olarak okunmaktadır, bir lazer pulsunun taşıdığı enerji miktarıdır. Puls süresince harcanmaktadır.
Enerji yoğunluğu (J/cm2): Birim alandaki enerji miktarıdır.
Güç (W=J/s): Bir watt lazer gücü, 1 saniyede 1 joule enerji harcanmasını ifade eder.
Güç yoğunluğu (W/cm2): Pulse enerjisi ve enerjinin düştüğü alan üzerinden tanımlanmaktadır. Lazer ışığının doku üzerindeki spot alanı ile gücü ters orantılıdır ve I (W / cm2)=P (Watt ) / A(cm2) biçiminde ifade edilmektedir.
Frekans (Hz): Bir dalga hareketinin kendisini birim zamandaki tekrarlama sayısı olarak tanımlanmaktadır. Bir saniyede belli bir noktadan geçen dalga sayısıdır.
Puls (atım) süresi (ms, μs, ps, fs): Puls genişliği, puls süresi olarak da ifade edilebilir. Lazer enerjisinin dokuya ne kadar süre iletildiğini gösterir.
Lazerin Biyolojik Dokularda Etki Mekanizması 1.1.4.
Lazerin dokularla etkileşimi, fotonların, hedef dokunun molekül ve atomlarıyla olan etkileşmesiyle gerçekleşmektedir (Yazıcı 1998). Lazer ışını, dokuya temas edince, bir kısmı yansır (refleksiyon), bir kısmı dokuyu oluşturan atom ve moleküller tarafından soğurulur, bir kımı ise dokudan geçiş yapar (Prause 2000).
Şekil 1.2. Lazer ışınının doku ile etkileşimi (Glinkowski ve Pokora, 2001).
7
Yansıma, Yayılma, Geçiş ve Soğrulma
Yansıma, laser ışığının uygulandığı maddede etki gösteremeden geri dönmesidir. Yansıma, çevre ile materyal arasındaki ışık kırılma indisleri ile uygulandığı materyalle ışın arasındaki açıya bağlı olarak değişkenlik gösterir. Bu indisler arasındaki fark ve materyale gelen ışının açısı ne kadar büyük ise yansımada o kadar büyük olur. Dokuların homojen olmayan yapısı da yansımayı etkileyen önemli faktörlerden biridir (Özbayrak 1999, Parker 2007).
Yayılma, ışığın dalga boyu, hedef doku hücrelerinin büyüklüğüne yakın ise gerçekleşir. Yayılma sırasında, ışın doku içerisinde kontrolsüz bir şekilde değişik yönlere saçılır bu durum ışının distorsiyonuna ve ışık enerjisinde azalmaya neden olur. Ayrıca hedef doku ve çevresinde istenmeyen ısı artışınıda beraberinde getirir. (Özbayrak 1999, Parker 2007).
Geçiş sırasında, ışın ile hedef doku arasında etkileşim olmaz, ışın değişmeksizin veya bir miktar yansıma ile daha alt tabakalara iletilir ve ortamdan çıkar (Manni 2004).
Soğrulma, lazer enerjisinin doku tarafından emilmesi olayıdır. Soğrulmanın etkin olduğu durumda ışık doku üzerinde etkisini belirgin olarak gösterebilir. Soğrulma sonucu lazer enerjisi; ısı enerjisine, kimyasal enerjiye veya mekanik enerjiye dönüşmektedir. Lazer ışınının gücünün yoğunluğu belirli bir derinlikten sonra azalmakta ve herhangi bir biyolojik etki üretmemektedir. Bu derinliğe, soğrulma derinliği denir. Hem yayılma hem de soğrulma tüm biyolojik dokularda belirli bir dereceye kadar gerçekleşmektedir (Manni 2004, Parker 2007).
Şekil 1.3. Dokuda derinlere inildikçe lazer radyasyonunun etkilediği alan genişlerken radyasyonun yoğunluğu azalmaktadır (Glinkowski ve Pokora, 2001).
8
Lazerin Dokuda Oluşturduğu Etkiler
Dokunun lazer ile ışınlanması 3 tip etki oluşturur:
Fotokimyasal etki Fototermal etki
Doğrusal olmayan etki
Lazerin uygulanmasıyla ortaya çıkan etki lazerin enerjisi ile birlikte lazerin uygulama süresine de bağlıdır (Özbayrak 1999, Hitz ve ark 2012).
Fotokimyasal Etki: Fotokimyasal etki, güçlü lazer kullanıldığında soğrulma ve termal enerji dönüşümüne bağlı olarak dokuda ısı artışı olmasıdır. Sağlık alanında fotokimyasal etki; soft lazer uygulaması, lazer akupunktur ve fotodinamik terapi seansları sırasında kullanılır (Özbayrak 1999).
Fototermal Etki: Fototermal etki, lazer ışığının dokuda koagulasyon ve buharlaşma şeklinde kendisini göstermesidir. Sağlık alanında yapılan uygulamalarda lazerle kesi işlemi bu etki yoluyla gerçekleşmektedir. Termal etki oluşan ısının derecesi ve uygulama süresine göre değişiklik gösterir. Dokudaki yüksek soğrulma ve yansıma nedeniyle lazer enerjisinin çok az kısmı doku içerisine girebildiğinden doku yüzeyinde anında 400-500 0C’lik ısı oluşur ve bu durum çok hızlı buharlaşmaya neden olur. Kesi işlemi uzun süreli uygulama gerektirdiği için, oluşan ısının bir kısmı hedef dokunun çevresine de yayılır ve bu alanlarda koagülasyon oluşturur. Yumuşak dokuda etki derinliği sadece 10-20 nm olan CO2 lazer için bu
etki tipiktir. Hedef dokunun çevresinde ki bu ısı yayılımı ile oluşan koagülasyonun etkisiyle kesi bölgesinde kanama gözlenmez (Özbayrak 1999).
Nd:YAG lazer kullanımı ile ışık doku içerisine doğru 5-10 mm derinliğe kadar nüfuz edebildiğinden sıcaklık artışı bu geniş hacim içerisinde yavaş olur. Nd:YAG lazer, 55-80 oC’lik sıcaklık aralığında kontrollü çalışmayı mümkün kıldığından ideal bir koagulasyon lazeridir (Özbayrak 1999).
Doğrusal Olmayan Etki: Çok kısa süre uygulanan lazerin çevreye yaydığı ısı, ihmal edilebilecek seviyede olduğu için ısının sadece uygulanan bölgede kaldığı düşünülür. Lazerin oluşturduğu ısı enerjisi, dokunun buharlaşma sıcaklığından fazla
9 ise buraya gelen ışın, enerjinin büyük bir kısmını hızlı bir şekilde soğurarak aniden buharlaşmasına neden olur. Buna “fotoablasyon” denir. Bu durumda dokudaki termal zararlar çok az olup, lazer ışınının penetrasyon derinliği kadar olur. Diş gibi sert dokularda parçacıklar (atomizasyon, buharlaşma) halinde madde kopartarak kavite açılması işlemi bu etki ile yapılabilmektedir (Özbayrak 1999).
Lazerin Dokuda Görülen Avantaj ve Dezavantajları 1.1.5.
Lazerin Avantajları
Cerrahi uygulamalarda koagülasyon, insizyon ve ablasyon amaçlı kullanılır.
Koagülasyon etkisi ile kanamasız bir çalışma alanı ve iyi bir görüş alanı oluşturur.
Sütur ihtiyacı azalır.
Yara kontraksiyonu ve skar oluşum riski azalır.
Postoperatif ağrı ve ödem azalır.
Ulaşımı zor bölgelerde çalışma kolaylığı sağlar.
Yüzey pürüzlendirme sırasında sadece çalışılması istenen bölgede etki göstererek, etraf dokularda minimal hasar oluşturur.
Kullanımı ağrısızdır.
Çalışma sırasında vibrasyon oluşturmaz.
Uygulama süresi kısadır (Manni 2004).
Lazerin Dezavantajları
Oküler hasar oluşumuna neden olabilir. Ortamda bulunan herkesin koruyucu gözlük takması gerekir.
Termal hasar oluşturabilir. Çalışılan bölgede ısının kontrol altında tutulması gerekir.
10 Lazer ışınları parlak yüzeylerden yansıdığı için yansıtıcı yüzey bulunmayan özel ortamlar gerekir.
Cihazlardan gaz sızıntısı, ışınlama sırasında karbonize veya virüs ile enfekte doku artıklarının havaya karışması gibi durumlarda solunum açısından olumsuz durumlar gözlenebilir.
Hekimin ve yardımcı personelin lazer kullanımı için özel eğitim alması gerekir.
Lazerin Sınıflandırılması 1.1.6.
Çizelge 1.1. Lazerin Sınıflandırılması.
LAZER AKTİF MADDESİNE GÖRE
KATI GAZ SIVI ELEKTRONİK
Nd:YAG (1064 nm) Ho:YAG (2100 nm) Er:YAG (2940 nm) Ruby (694.3 nm) Alexandrite (720-780 nm) Er,Cr:YSGG (2780 nm) Ti:Safir Lazer (650-1050 nm) CO2 (10600 nm) Argon / Kripton (457-528 nm)
Excimer (Excited Dimer) Ultraviolet (UV) He-Ne (632.8 nm)
Boya (çeşitli) (VIS) Yarı iletkenler Diyod Lazerler (infrared)
LAZER IŞIĞININ HAREKETİNE
GÖRE Sürekli ışık verenler (Continous) Puls ışık verenler (Pulse)
Dalgalı akım olarak ışık verenler (Choop)
LAZER IŞIĞININ DALGA BOYUNA GÖRE
Mor ötesi (ultraviolet-UV) spektrum (140-400 nm)
Görünür (visual-VIS) spektrum (400-700 nm)
Kızıl ötesi (IR) spektrum (700 nm ve üstü)
LAZER IŞIĞININ ENERJİSİNE
GÖRE Soft lazer Mid lazer Hard lazer
LAZER IŞIĞININ UYGULANIŞ
ŞEKLİNE GÖRE Kontaktlı Kontaktsız
(Harris ve Pick 1995, Karu 1998)
12
Nd:YAG Lazer
İlk üretilen ve diş hekimliği pratiğinde ilk kullanılmaya başlanan Nd:YAG lazer, aktif medyumu YAG kristali içerisine neodimyum (Nd+3) iyonlarının katkılanmasıyla oluşturulmuştur. Nd+3 iyonları YAG içinde olduğunda 1064 nm dalga boyunda lazer emisyonu gerçekleştirmektedir. Nd:YAG lazer, Er:YAG ve CO2
lazere göre suda daha az absorbe olur. Fototermal etkisi kalın bir koagülasyon tabakası ile güçlü bir hemostazis oluşturduğundan yumuşak doku cerrahisinde tercih nedeni olmasını sağlar. Işın kalitesi, yarı iletken lazerlere göre çok iyi, gaz lazerlere göre daha kötüdür. Ancak gaz lazerlere göre maliyetleri daha düşüktür. Nd:YAG lazer, özel bilgi ve beceri gerektirmeyen, kullanımı kolay, dayanıklı ve az bakım gerektiren bir lazer tipidir (Dederich ve Bushick 2004, Yiğit ve Gürsel 2007).
Tıpta daha derin dokulara nüfuz edilmesi istenen üroloji ve dermatoloji gibi alanlarda, endoskopik olarak, yüzeyel dokuya temas etmeden yapılacak koagülasyon işlemlerinde sıkça kullanılır. Diş hekimliğinde gingival düzeltme, oral ülserlerin tedavisi, frenektomi ve gingivektomi gibi yumuşak doku uygulamalarında daha sık olmak üzere hem sert hem yumuşak doku uygulamalarında kullanılmaktadır (Stabholz ve ark 2003, Douglas ve ark 2004, Turkmen ve ark 2006).
Seramik yüzeylerde Nd:YAG lazer uygulaması, yüzey modifikasyonuna ve glaze oluşumuna neden olur (Schmage 2003, Osorio 2010). Ayrıca seramik yüzeyinde ısı artışı ile erime meydana getirip kristalizasyonu bozarak, seramik yüzeyi ve rezin siman arasında adezyonu güçlendirir (Li 2000, Spohr 2008, Akyıl 2010). Nd:YAG lazerin diş hekimliğinde kullanımı Food and Drug Administration (FDA) tarafından onaylanmıştır (Akçiçek ve ark 2010).
Er:YAG Lazer
Erbiyum lazer, Erbiyum (Er+3) iyonları ile katkılandırılmış, YAG kristalinden oluşmaktadır. Erbiyum iyonları, YAG içerisine katkılandığında 2940 nm dalga boyunda lazer emisyonu gerçekleştirmektedir. Lazerin dalga boyu hem dokunun su bileşenleri, hem de inorganik matris ve hidroksiapatit bileşenleri tarafından çok güçlü bir şekilde soğurulmaktadır. İlk olarak 1980 yıllarının sonlarına doğru bilimsel araştırma ve uygulama için üretilmeye başlanmıştır. Diş hekimliğinde en yaygın
13 kullanılan lazer çeşididir. FDA tarafından diş hekimliğinde kullanımı onaylanmıştır (Hossain ve ark 2003).
Günümüzde Er:YAG lazerler diş hekimliğinde; eski restorasyonların sökülmesinde, bazı çürük dokuların temizlenmesinde, çürüğe karşı dayanıklılığın arttırılmasında, mine ve dentin dokularının pürüzlendirilmesinde, kavite hazırlanmasında, kavitelerin sterilizasyonunda, pulpa kaplamalarında, dişeti konturlarının düzeltilmesinde, kuron boyunun uzatılmasında ve seramik yüzeyini pürüzlendirilmesinde güvenle kullanılmaktadır (Weiner 2004).
Er:YAG lazer, çürük temizlerken geleneksel frez sistemine göre daha çok zaman gerektirmesi, diş ve seramik yüzeyde yapılan işlemler sırasında termal etkilerini önlemek için su soğutma sistemi gerektirmesi, sürekli değil pulslu tarzda ışınlama yaparak ağrıya neden olması gibi dezavantajlara sahiptir (Sulewski 2000, Takamori ve ark 2003).
Er:YAG lazerde etkili ablasyon, çalışılan dokudaki su miktarı ve lazerin enerji yoğunluğu, puls sayısı, enerjisi ve puls süresi gibi parametrelere bağlıdır (Kim ve ark 2003). Günümüzde farklı enerji yoğunluğu, puls sayısı ve puls sürelerine sahip Er:YAG lazerler kullanılmaktadır (Bader ve Krejci 2006).
Femtosaniye Ti:Safir Lazer
Geçtiğimiz son 50 yıl içerisinde, birçok teknolojik ve bilimsel uygulamada, belli bir dalga boyunda çalışan ve kısa süreli darbe üretebilen lazer sistemlerine gereksinim duyulması nedeniyle yeni fs lazerler geliştirilmiştir (Sennaroğlu 2010). Ns ve ps lazerlerden sonra yeni bir teknoloji olan Ti:Safir lazer son yıllarda çeşitli tıp bilimlerinde kullanılmaya başlanmıştır. Ti:Safir lazer, safir içerisine katkılanan Ti3+ ile yeşil spektral bölgede soğurulur ve 700-900 nm geniş bant aralığında hemen hemen % 100 verimle yayılır. Uyarılmış Ti:Safir kristalinin yaydığı fotonlar 650-1050 nm arasındadır. En büyük bant genişliğine sahip Ti:Safir lazer, 10-15 sn kadar kısa pulslar üretebilmektedir (Hitz ve ark 2012).
Bu tür lazerlerin kullanım alanları arasında, biyomedikal görüntüleme, çok hızlı fotokimyasal olayların ölçümü, hassas malzeme işleme, faz uyumlu x-ışını üretimi ve metrolojik uygulamalar (hassas frekans ve zaman ölçümü gibi) yer
14 almaktadır. Fs lazerlerin yüzey işlemede kullanılması ile üretimi yapılan malzemelerin boyutları nanometre seviyelerine kadar indirilmiştir (Hitz ve ark 2012).
Fs puls üretmek için katı, sıvı veya gazdan oluşmuş optik kazanç ortamları kullanılabilir. Ancak, pratik uygulamalarda kullanılacak lazer sistemlerinin kimyasal kararlılık, uzun çalışma ömrü, mekanik dayanıklılık gibi özelliklere sahip olması istenir. Bu şartları sağlayabilen sistemlerin başında yarı iletken, fiber ve katıhal lazerleri gelmektedir. Bu tür lazerlerde optik kazanç elde etmek için, içerisine ışıyabilen iyon katkılanmış yakut, safir, gibi kristallerin yanısıra, seramik veya camlar kullanılmaktadır. Katı hal lazerlerinden Ti:Safir lazerde safir kullanılmaktadır (Sennaroğlu 2010).
Fs lazerlerin, diğer lazerlere göre kimyasal kararlılık ve çözücülerinin olmaması, yüksek verim, hız, enerji aktarımına sahip olması, yüzeyde çok iyi pürüzlendirme yapıp kısa darbeleri sayesinde termal ve mekanik zarar vermemesi gibi çeşitli avantajları vardır (Hitz ve ark 2012).
1.2. Lazerin Diş Hekimliğinde Kullanımı
Lazer teknolojisinin geliştirildiği 1960 yılından bu yana, lazer tıp bilimlerinde olduğu gibi diş hekimliğinde de yaygın olarak kullanılmaktadır (Yassaei ve ark 2013). Diş hekimliğinde kullanılan başlıca lazer sistemleri; argon lazerler, CO2
lazerler, yarı iletken diyot lazerler, Er:YAG ve Nd:YAG lazerlerdir (Strauss 2000, Convissar 2001). Diş hekimliğinde lazerin kullanımı, yumuşak doku üzerine lazer uygulamaları ile başlamıştır. Er:YAG lazer ile sert dokularda uygulamalar 1990'lı yıllarda başlamıştır. Er,Cr:YSGG (Erbium-chromium:Yttrium, scandium, gallium, and garnet) lazerlerin 1997 yılında piyasaya çıkması ile sert doku uygulamaları yaygınlaşmıştır. Bugün diş hekimliğinde kullanılan lazer cihazları yumuşak doku lazerleri (Nd:YAG ve Diyot lazer) ve sert doku lazerleri (Er:YAG ve Er,Cr:YSGG) olarak iki ana grupta değerlendirilmektedir (Yiğit ve Gürsel, 2007, Akçiçek ve ark 2010).
Lazer diş hekimliğinin hemen her bölümünde olduğu gibi Ortodonti pratiğinde de bir çok alanda kullanılmaktadır.
15
Lazerin Ortodontide Kullanımı 1.2.1.
Ağrının Giderilmesi
Ortodontik kuvvet uygulanmasını takiben çoğu hastada 2-4 gün süreyle ağrı ya da rahatsızlık hissi oluştuğu bilinmektedir. Yapılan araştırmalarda düşük doz lazer uygulamalarının analjezik ve yara iyileşmesini hızlandırıcı etkileri olduğu gösterilmiştir. Hedef dokunun sıcaklığını normal vücut ısısından (36.5°) yükseğe çıkarmayacak kadar düşük dozda enerji veren lazer uygulamaları ‘düşük doz lazer terapisi’ olarak tanımlanmaktadır. Düşük doz lazer terapisinin analjezik etki altındaki mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, santral düzeyde seratonin ve asetilkolin, periferal düzeyde ise histamin ve prostoglandin sentezi, salınımı ve metabolize edilmesi üzerindeki nörofarmakolojik etkileri olduğu düşünülmektedir (Turhani ve ark 2006, Aras ve Güngörmüş 2011, Kim ve ark 2013).
Birçok çalışmada Nd:YAG, CO2 ve diyot lazerlerin analjezik etkileri olduğu
ortaya konulmuştur. Fujiyama ve ark (2008) sabit ortodontik tedavi sırasında hastalara CO2 lazer uygulayarak, ağrı üzerindeki etkinliğini değerlendirmişlerdir.
Çalışma sonucunda CO2 lazerin ortodontik hareketler esnasında oluşan ağrıyı
azalttığını bildirmişlerdir. Doshi-Mehta ve Bhad-Patil (2012) hastalara kanin retraksiyonu sırasında diyot lazer uyguladıkları çalışmalarında, ortodontik kuvvete bağlı oluşan ağrıyı azaltmada etkinliği olduğunu göstermişlerdir. He ve ark (2013) düşük doz lazer terapisinin ortodontik tedavi sırasında oluşan ağrı üzerindeki etkinliği üzerine yapılan çalışmalar üzerinde yaptıkları literatür derlemesinde, düşük doz lazer terapisinin ağrıyı azaltmada etkin olduğunu bildirmişlerdir. Kim ve ark (2013) birinci molar dişlerde sıkı kontakları rahatlatmak için kullanılan elastik seperatörlerin kullanımı esnasında diyot lazer uygulayarak, ağrı değerlendirmesi yapmışlardır. Çalışmaları sonucunda, diyot lazerin ağrıyı azaltmada etkili olduğunu göstermişlerdir.
Diş Hareketinin Hızlandırılması
Ortodontik diş hareketi için dişlere mekanik ve fizyolojik kuvvetler uygulanmaktadır. Kısa süre içerisinde daha fazla diş hareketi elde etmek için kuvvetin şiddetinin arttırılması dişte ve dişi çevreleyen dokularda patolojiye neden olmaktadır. Bu nedenle diş hareketini hızlandırmak için alternatif metod arayışları
16 başlamıştır. Düşük doz lazer terapisinin, ağrı kontrolünden kemik kırıklarının tedavisine kadar çok çeşitli alanlarda biyostimülan etkilerinden faydalanılmakta olup, ortodontik diş hareketi üzerinde de stimülan etkileri olabileceği düşünülmüştür. Lazer ışınları ile mikrosirkülasyon, hücre beslenmesi ve protein sentezi artmakta; kollagen sentezi, kan damarları ve sinir rejenerasyonu, kemik tamiri ve yara iyileşmesi gibi birçok süreç stimüle edilebilmektedir. Uygun dozda lazer uygulanan vakalarda, tedavi prosedürleri etkisinin arttırıldığı, enfeksiyon riskinin azaltıldığı ve hasarlı dokuların rejenerasyonun hızlandırıldığı gösterilmiştir (Cruz ve ark 2004).
Kert ve Rose (1989) düşük doz lazer etkilerini inceledikleri çalışmalarında; hücre büyümesinde stimülasyon ve hücre rejenerasyonunda artış olduğunu, hücresel aktivitede anti-enflamatuar etkilerin ödemi azalttığını, tekrar kanlanmayı sağladığını ve sinir dokularında rejenerasyonun sağlandığını bildirmişlerdir. Fujita ve ark (2008) düşük doz lazer uygulamalarının; RANK/RANKL ve c-fms makrofaj koloni stimüle edici faktör sistemlerini stimüle ederek, diş hareketini ve kemiğin basınç alan tarafında osteoklastogenezisi hızlandırdığını bildirmişlerdir. Yousef ve ark (2008) kanin distalizasyonu için 15 hastaya ortodontik tedavi ile düşük seviyeli lazer tedavisi uyguladıkları çalışmalarında, düşük seviyeli lazer tedavisinin diş hareketini oldukça hızlandırdığını bildirmişlerdir. Doshi-Mehta ve Bhad-Patil (2012) hastalara kanin retraksiyonu sırasında diyot lazer uyguladıkları çalışmalarında, ortodontik hareketin hızlandırılmasında diyot lazerin etkin olduğunu göstermişlerdir.
Ortodontik Tedavide Yumuşak Doku Lazer Uygulamaları
Ortodontik tedavi sırasında diş sürmesi ve yumuşak doku karakteristikleri gibi beklenmedik engeller tedavinin süresini uzatabilir. Bu gibi tedavi süresini uzatabilecek engeller, lazer uygulamaları ile ortadan kaldırılabilir (Sarver ve Yanosky 2005).
Lazer uygulamaları, ortodontik tedavi sürecinde, yumuşak dokular üzerinde çeşitli şekilde kullanılabilir:
Maksiller Vestibül Frenektomi Uygulaması: Maksiller keser dişler arasına uzanan frenulumlar, keser dişler arasında diastemaya neden olarak estetik problem oluşturur. Ortodontik tedavi ile kapatılabilen bu diastemaların tekrar açılmaması için frenektomi yapılması gerekir. Cerrahi yöntemlere alternatif olarak lazer ile de
17 frenektomi yapılmaktadır. Lazerle yapılan frenektomi de anestezi uygulanmasına genellikle ihtiyaç duyulmaz, işlem sonrası sutur gerektirmez, ağrı, ödem ve skar dokusu daha az olur (Fornaini ve ark 2013).
Sürmekte Olan Dişlere Braket Yerleştirmek için Giriş Sağlanması: Ortodontik tedavide sürmesi tamamlanmamış dişlerin labial yüzeylerinde braketlerin yerleştirilmesi için yeterli yer olmadığında, ya dişlerin sürmesi beklenilir ya da dokunun kaldırılması için geleneksel yöntemler kullanılır. Ancak her iki seçenekte de genel tedavi süresi önemli ölçüde uzamaktadır. Yumuşak doku lazerleri bu gibi durumlarda önemli bir alternatif olup, kuronu açıp hemorajiyi durdurur. Böylece aynı seansta braketler yerleştirilebilir (Sarver ve Yanosky 2005).
Şekil 1.4. Tam sürmemiş mandibular kaninin fasiyal yüzünün lazer uygulaması ile açılıp, braketin yerleştirilmesi için yeterli yüzeyin ortaya çıkarılması ve braketin aynı seans içerisinde yerleştirildiği görülmektedir (Sarver ve Yanosky 2005).
Yarı gömük kaninlerin üzerini açmak veya sürdürmek için birçok tedavi seçeneği vardır. Genelde dişin üzerindeki mukozayı cerrahi olarak kaldırmak, braketi yapıştırmak ve arka doğru hareket ettirmek tercih edilir. Bugün ise dişin üzerindeki mukozayı kaldırmak için lazer uygulaması yapılabilmesi, hekime ve hastaya önemli ölçüde rahatlık sağlamaktadır (Sarver ve Yanosky 2005).
Şekil 1.5. Yarı gömük kaninin sürdürme işlemleri öncesi, mukozanın lazer uygulaması ile kaldırılıp braketin dişe yapıştırılması görülmektedir (Sarver ve Yanosky 2005).
18 Dişler Arasındaki Boşluğun Kapanması Sonucu Katlanan Dokunun Kaldırılması: Büyük miktarda boşluk kapanması gereken hastalarda sık sık interdental aralıktaki gingival dokularda katlanma meydana gelir. Bu problem kötü ağız hijyeni olan bireylerde hiperplaziden kaynaklansada büyük ölçüde kapanan boşluğun boyutu önemli olmaktadır. Eğer bu katlanan doku çok büyük ise, hastanın periodontolojiye gönderilmesi daha uygun olup, buna karşılık küçük doku fazlalıkları lazer ile küçültülebilir (Sarver ve Yanosky 2005).
Şekil 1.6. Maksiller kaninin vestibüle doğru hareketi için, dişe yapıştırılan braketin gingival doku ile kapatıldığı görülmektedir. Gingival doku lazer uygulaması ile kaldırılmış ve ark teli brakete yerleştirip ortodontik tedaviye devam edilmiştir (Sarver ve Yanosky 2005).
İkinci Molar Dişlerdeki Operküllerin Kaldırılması: İkinci molarların bantlanmasını gerektiren tedavilerde operküllerin varlığı engel olabilir. Operküllerin, yumuşak doku lazeri kullanılarak ortadan kaldırılması aynı randevuda bant yerleştirilmesine olanak sağlar (Sarver ve Yanosky 2005).
Şekil 1.7. Alt ikinci molar üzerindeki operküllerin lazer ile giderilmesi görülmektedir (Sarver ve Yanosky 2005).
Kötü Ağız Hijyeni Yüzünden Oluşan Dişeti Hiperplazilerinin Kaldırılması: Hastalarda kötü ağız hijyeni diş eti dokularında ödeme sebep olmakta, bunu takiben oluşan kanama ve rahatsızlık sonucu yeterli şekilde dişlerin fırçalanamaması ve diş ipi kullanılamaması durumu daha da kötüleştirmektedir. Bu durumda, gingival kontur oluşturarak iltihabı yok etmek için doku fazlalıkları lazerle kaldırılabilir; bu da temizliğin yapılabilmesini sağlar. Doku iyileştiği zaman, hasta ağız hijyenini daha
19 iyi koruyabilecek, böylece bu prosedür tekrarlanmak zorunda kalmayacaktır. Tedavi bittiğinde hipertrofik gingival konturler oluştuğu durumda, lazer konturleme daha estetik sonuca ulaşılmasını sağlayacaktır (Sarver ve Yanosky 2005).
Aftöz Ülser Tedavisi
Ortodonti hastaları için en rahatsız edici durumlardan biri aftöz ülserlerin oluşumudur. Tedavisinde; tuzlu su gargarası, çeşitli anestezik ve palyatif ağız gargaraları, özellikle kalıcı ve ağrılı lezyonlarda reçeteli tetrasiklin gargara ve topikal anestezikler önerilir. Bu yöntemler çoğunlukla sadece durumun tolere edilmesini sağlar. Lazerin diş hekimliğinde kullanımı, aftöz ülser tedavisine de çözüm sunmaktadır. Tavsiye edilen teknik çok düşük watt seviyesinde lazer kullanmayı, lezyonla kontakta bulunmamayı (1-2 mm uzaklık), bütün lezyonu kaplayacak kadar yeterli büyüklükte bir spot kullanmayı içerir. Aftöz ülser, lazer tedavisinden yaklaşık 1 gün sonra iyileşmekte ve kaybolmaktadır (Sarver ve Yanosky 2005).
Şekil 1.8. Düşük seviyede lazer ışınına 30 sn maruz kalan(A) ve 24 saat içinde kaybolan aftöz ülser görülmektedir(B) (Sarver ve Yanosky 2005).
Ortodontik Aparey ve Braketlere Bağlı Travmaların Tedavisi
Ortodonti hastalarında rahatsız edici durumlardan birisi de braketin veya kullanılan apareyin neden olduğu travmatik lezyonlardır. Bu lezyonlar 1-2 mm uzaklıktan uygulanan düşük doz lazer ile tamamen kaybolmakta ve iyileşme kısa sürede gerçekleşmektedir (Tanyeri 2008).
20 Şekil 1.9. Yara iyileşme sürecinin lazer
ışınlarıyla stimülasyonu(Glinkowski ve Pokora, 2001).
Ortodontik Tedavi Nedeniyle Oluşan Beyaz Nokta Lezyonların (WSL) Teşhisinde
Lazer fluoresans, ortodontik tedaviyi takiben WSL’a sahip dişlerin fluoresans özelliklerinde zamanla meydana gelen değişimleri tespit etmek için kullanılmaktadır. Minenin, mineral içeriği az olan bölgeleri düşük flouresansa sahiptir. Lazer fluoresans yöntemi de, diş dokusunun ışık uygulama sonrası sağlıklı ve çürük mine arasındaki fluoresans farkının ölçümü esasına dayanır. Lazer uygulamasından sonra alınan sonuçlar zamanla radyans derecelerinin arttığını ve hemen hemen tüm WSL’ın alanının küçüldüğünü göstermiştir. Lezyonun remineralizasyonunda en çok mineral kazancı erken dönemlerde gözlenirken remineralizasyon oranı zamanla azalmaktadır (Benson 2008).
Minedeki Demineralizasyonu Azaltmak için Lazer Kullanımı
Blankenau ve ark (1999) in vitro yaptıkları çalışmada; dişlere bonding işlemi için gerekli olan asit uygulanmadan önce lazer uygulamanın, demineralizasyonu azaltmada etkili olduğunu göstermişlerdir. Anderson ve ark (2002) dişlere önceden argon lazer uygulandığında %37 oranında fosforik asidin başlattığı mine demineralizasyonunun azaltılabileceğini bildirmişlerdir. Argon lazerle flor tedavisini birleştirdikleri başka çalışmada, lazer sonrasında flor uygulanmasının demineralizasyona karşı direnci belirgin olarak arttırdığı ve ortodontik ataçmanlar etrafındaki minenin demineralizasyonunu azalttığı sonucuna ulaşmışlardır. Chan ve
21 ark (2014), minede asitle oluşan demineralizasyonu engellemek için CO2 lazer
kullandıkları çalışma sonucunda, lazer tedavisi uygulanan alanlarda belirgin olarak erozyon oranının azaldığını göstermişlerdir.
Bonding Süresini Azaltmak için Lazer Kullanımı
Ortodontik materyallerin bonding süresini azaltmak klinik bir başarıdır. Işıkla polimerize olan kompozitlerin sertleşmesinde geleneksel tungsten-quartz halojen ışığına alternatif olarak Argon lazerin kullanımı araştırılmıştır. Elaut ve Wehrbein (2004) araştırmalarında 10 sn Argon lazer uygulamasının, 40 sn geleneksel yöntem uygulaması ile karşılaştırıldığında, belirgin derecede daha az bağlanma hatası gösterdiğini belirtmiştir.
Debonding İşlemi için Lazer Kullanımı
Lazerin kullanım alanlarının içinde seramik braketlerin dişlerden ayrılması da bulunmaktadır. Yapılan araştırmalar lazer kullanımının, geleneksel yöntemlerle karşılaştırıldığında minede daha az hasar oluşturduğunu göstermiştir.
Lazer enerjisi braket yapıştırmada kullanılan adeziv rezin materyalini yumuşatarak braketlerin sökülmesi işlemi esnasında daha az kuvvet uygulanmasını sağlamaktadır. Bu yöntemin özellikle yüksek yapışma değerlerine sahip seramik braketlerin sökülmesi işlemleri sırasında, geleneksel yöntemlerin (özel el aletleri, ultrasonik söküm aletleri, elmas ve tungsten karbid frezlerin kullanımı) mine yüzeyinde meydana getirebileceği çatlak veya kırık gibi olası zararların engellenmesinde etkili olduğu yapılan çalışmalarla kanıtlanmıştır (Nalbantgil ve ark 2011b).
Obata ve ark (1999) yaptığı araştırmada, CO2 lazerin, seramik braketlerin
dişlerden ayrılmasında geleneksel yöntemlerle farkını çekilmiş dişler üzerinde incelemiştir. Bu araştırmada braketlerin sökülmesinde ortaya çıkan makaslama kuvveti ve pulpa odası sıcaklık artışı karşılaştırılmıştır. Araştırmanın sonuçlarında; lazerle yapılan sökme işleminde kimyasal yöntemle oluşandan daha düşük bir makaslama kuvveti oluştuğu sonucu ortaya çıkmıştır. Üstelik CO2 lazerin 2 W
gücünde 4 saniyeden daha kısa bir sürede (2,9±0,9 s) ayırma işlemini gerçekleştirebildiği görülmüştür. Lazer, seramik braketlerin üzerinden 2 W gücüyle
22 ışınlandığında pulpada 1,4 0C; 3 W gücünde ise 2,1 0C ısı artışına sebep olmuştur. Bu sıcaklık artışları, fizyolojik olarak kabul edilebilir sınırlar içerisindedir. Bu sonuçlar eşliğinde ortodontik tedavilerde lazerle ayırma yönteminin geleneksel yöntemler ile yapılan ayırma işleminden daha az zararlı olduğu belirtilmiştir.
Braketleri Yapıştırmak için Yüzey Pürüzlendirilmesi
Ortodontide lazer tedavisinin kullanılmasına sert doku çalışmalarının geliştirilmesi ile başlanmıştır. Er:YAG, Nd:YAG ve ErCr:YAG gibi lazerler mine yüzeyini pürüzlendirmede kullanılmış ve kabul edilebilir sonuçlar ortaya konulmuştur. Lazer ile pürüzlendirilen mine yüzeyinde, asit ile pürüzlendirilen mine yüzeyine benzer pürüzlülük ve düzensizlikler oluşmaktadır. Bunlar 10 ile 20 nm arasında derinliklere sahip olup kullanılan lazerin tipine ve yüzeye uygulanan enerjiye göre değişmektedir (Von Fraunhofer ve ark 1993, Lee ve ark 2003, Poosti ve ark 2012).
Yapıştırma öncesi mine yüzeyinin hazırlanması işleminde geleneksel fosforik asit ile pürüzlendirme yöntemi hala günümüzde kullanılan en iyi seçenek olmasına karşılık; mine yapısındaki inorganik materyali çökertmesi ve çürük ataklarına karşı daha savunmasız bir yüzey oluşturması mine yüzeyine tamir edilemeyen hasar vermesi, yumuşak dokulara zarar verme riski, braketlerin sökülmesi işlemi sırasında mine yüzeyine hasar verebilme riski gibi dezavantajları bulunmaktadır (Zachrisson ve ark 1993, Gillis ve Redlich 1998, Akova 2005).
Minenin lazer ile pürüzlendirilmesinin ise işlemin ağrısız olması, ısı ve vibrasyon oluşturmaması, dentin tübüllerini açması, yüzeyin aside karşı direnç kazanması, remineralizasyon oluşturması ve uygulama süresinin kısa olması gibi avantajları vardır (Walsh ve ark 1994, Manni 2004).
Bazı araştırmalar asitle pürüzlendirme yapılmış dişin lazerle pürüzlendirme yapılmış dişten daha fazla yapıştırma kuvveti olduğunu bulurken; lazerle pürüzlendirmenin asitle pürüzlendirmeyle kıyaslanabilir ve hatta daha kuvvetli yapışma kuvveti olduğunu bulan araştırıcılarda vardır. Lee ve ark (2003) yaptıkları çalışmada asit, Er:YAG lazer ile pürüzlendirilen yüzeylerde ortodontik braketlerin yapışma kuvvetlerini araştırmışlardır. Araştırma sonucunda lazer ile pürüzlendirme işleminin asit ile pürüzlendirme işlemine göre daha kısa zaman aldığı ve geleneksel
23 asit pürüzlendirme işlemine bir alternatif olabileceği bildirilmiştir. Kim ve ark (2006), Er:YAG lazer uygulanan minenin fosforik asit uygulanan mineye göre asit atağına daha dirençli olduğunu bulmuştur. Hamamcı ve ark (2010), lazerle pürüzlendirmenin çürük riskini azalttığını ve zaman kazandırarak asitle pürüzlendirmeye alternatif bir yöntem olduğunu vurgulamışlardır.
Poosti ve ark (2012) ortodontik bonding için Er:YAG ve Nd:YAG lazer kullanarak seramik yüzeyinde yaptıkları pürüzlendirmede Nd:YAG lazer ile asitin benzer, Er:YAG lazerin ise daha düşük bağlanma dayanımı gösterdiğini bulmuşlardır. Yassaei ve ark (2013) 1,6 W, 2 W, 3,2 W Er:YAG lazer kullanarak seramik yüzeyinde yaptıkları pürüzlendirmede 1,6 W lazer ile pürüzlendirmenin ortodontik bonding açısından en iyi bağlanmayı sağladığını bildirmişlerdir.
Literatürde Excimer, CO2, Nd:YAG, Er/Cr:YSGG, Er:YAG gibi lazerlerin
pürüzlendirme işlemlerinde kullanıldığı çok sayıda çalışma bulunmaktadır (Üşümez ve Aykent 2003). Bu lazerlerle, yapılan çalışmalarda belirlenen optimum parametrelerde dahi, uzun pulsların oluşturduğu ısının pulpada minimal enflamasyon oluşturduğu histolojik olarak gözlenmiştir (Delfino ve ark 2006). Fs lazerlerin ultra kısa pulsları sayesinde uygulandığı yüzeyde çok iyi pürüzlendirme yaparken termal ve mekanik zarar vermemesi, yüzey yapısı bozulmadan istenilen pürüzlülüğü elde etme imkanı sunmaktadır (Kabas 2013).
1.3. Porselen Yüzeyler
Uzun yıllardan beri diş hekimliğinde kullanılan porselenler, estetik ve doku uyumlu bir materyaldir. Dental seramikler, doğal görünümü en iyi yansıtarak, kayıp diş dokusunun yerini alan dental materyallerdir. Aşınmaya, renk değiştirmeye karşı dirençlidir ve ağız dokuları tarafından iyi tolore edilir.
Protetik restoratif diş hekimliğinde porselenler bir metal alt yapı üzerine pişirilerek ya da metal desteksiz tam seramik restorasyonlar olarak kullanılmaktadır. Seramik düşük çekme direnci ve kırılganlığı sebebiyle, kırılmaya karşı direncini arttırmak amacıyla, metal alt yapıya bağlanmıştır. Metal destekli seramik sistemleri oluşturan araştırmalar 1962 yılında Weinstein ve arkadaşlarının porselen metal bağlantısını geliştirmesiyle başlamıştır. Araştırmacılar geliştirdikleri metal alaşımları
24 ile kullanılabilen özel seramik sistemleri “lösit porselen” olarak tanımlamışlardır (Mc Lean 2001).
Metal alt yapı, seramiğin ışık geçirgenliğini azaltarak, metal iyon renklenmeleri oluşturarak, seramiğin estetiğini etkilemektedir. Kulanılan metal alt yapının bazı hastalarda alerjik reaksiyon oluşturma riski olabilmektedir. Bu dezavantajlar, materyal ve laboratuvar maliyeti ile birlikte metal destekli seramik sistemlerinin yüksek dayanıklılığı ve hassas uyumu sağlayabilen metal desteksiz dental seramik sistemlerin geliştirilmesine olanak sağlamıştır (Rosenblum ve Schulman 1997).
İlk olarak 1886 yılında Land tarafından, metal desteksiz porselen jaket kron olarak üretilmiştir. Tam seramik restorasyonlardaki gelişmeler, 1965 yılında Mc Lean ve Huges’un seramikte güçlendirici bir faz olarak alüminyum oksidi tanımlaması ile başlamıştır. Mc Lean alüminöz koru platin yaprak üzerinde pişirerek seramik kronların dayanıklılığının artmasını sağlamıştır (Mc Lean 1979, Anusavice 2003).
Zamanla daha dayanıklı seramiklerin üretilmesi ve fırınlama tekniklerinin geliştirilmesi ile seramik restorasyonların anterior bölgede kullanımında kabul edilebilir başarı sağlanmıştır. Günümüzde klinik kullanım için geliştirilmiş çok sayıda seramik materyali ve sistemi bulunmaktadır.
Tam seramikler, yapım tekniklerine ve kor yapılarına göre iki farklı şekilde sınıflandırılabilir:
Yapım tekniklerine göre tam seramiklerin sınıflandırılması (Yavuzyılmaz ve ark 2005, Bayındır ve Uzun 2007):
1.Isıya dayanıklı day’lar üzerinde fırınlanan porselen sistemleri
a. Aluminus porselenler b. Magnezyum kor
c. Cerestore/Alceram (Innotek Dental Corp. USA) d. Optec (Jeneric, Pentron Inc.; USA )
e. Hi-Ceram (Vita-Zahn-fabric, Almanya) f. In-Ceram (Vita-Zahnfabric, Almanya)
25 2. Dökülebilir (cam) porselen sistemleri
a. Dicor (Dentsplay, USA) b. Cerapearl (Kyocera, USA)
3. Sıkıştırılabilir porselen sistemleri (ısı ile basınçlı olarak üretilen porselen sistemleri)
a. IPS-Empress (Ivoclar, Schaan, Liechtenstein) b. IPS-Empress 2
c. Finesse All Ceramic(Dentsply/Ceramco York, USA) d. IPS E.max Press (Ivoclar, Schaan , Liechtenstein)
e. Creation Press-ceramics (Creation Willi Geller, Meiningen, Austria)
4. Cad-Cam sistemli (Computer Aid Design- Aided Manifacture System)
a. Cerec (Siemens, Almanya) b. Celay (Mikrona, Almanya)
c. Procera All-Ceram (Procera Sanvik, İsveç) d. DCS President Sistem
e. Cercon Sistem f. Lava Sistem
Kor yapılarına göre tam seramiklerin sınıflandırılması (Conrad ve ark 2007): 1.Cam seramikler
a. Lityum disilikat :
IPS Empress 2 (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) IPS E.max Press ısı ile presleme tekniği ile üretilir. b. Lösit:
IPS Empress (Ivoclar Vivadent) ısı ile presleme,
Optimal Pressable Ceramic (Jeneric Pentron, Wallingford, Conn) ısı ile presleme,
IPS ProCAD (Ivoclar Vivadent) frezeleme tekniği ile üretilir. c. Feldspat:
26 VITABLOCKS Mark II (VITA Zahnfabrik, Bad Sackingen, Germany) frezeleme,
VITA TriLuxe Bloc (VITA Zahnfabrik) frezeleme,
VITABLOCKS Esthetic Line (VITA Zahnfabrik) frezeleme tekniği ile üretilirler.
2. Alümina (Alüminyum oksit):
a. In-Ceram Alümina (VITA Zahnfabrik) slip-cast ve frezeleme, b. In-Ceram Spinell (VITA Zahnfabrik) frezeleme,
c. Synthoceram (CICERO Dental Systems, Hoorn, The Netherlands) frezeleme,
d. In-Ceram Zirconia (VITA Zahnfabrik) slip-cast ve frezeleme,
e. Procera (Nobel Biocare AB, Goteborg, Sweden) yoğun sinterleme ile üretilirler.
3. Zirkonya (Ytrium tetragonal zirkonya polikristalleri)
a. Lava (3M ESPE, St. Paul, Minn) frezeleme ve sinterleme, b. Cercon (Dentsply Ceramco, York Pa ) frezeleme ve sinterleme, c. DC-Zirkon (DCS Dental AG, Allschwill, Switzerland) frezeleme, d. Denzir (Decim AB, Skelleftea, Sweeden) frezeleme,
e. Procera (Nobel Biocare AB) yoğun sinterleme ve frezeleme ile üretilirler.
Silika Bazlı Seramikler 1.3.1.
Silika bazlı seramikler, metal destekli ve tam seramik restorasyonların her ikisinde de kullanılmaktadır. Uygun estetik özellikleri, seramik laminate veneer veya inley/onley olarak kullanılmalarını sağlar (Blatz 2002).
Konvansiyonel feldspatik seramikler, day materyali üzerine tozun ve likitin karıştırılıp tabakalar halinde uygulanması ile restorasyonun konturlarının sağlandığı seramiklerdir. Tozlar değişik ton ve translüsensiye sahiptirler. Bu seramiklere örnek olarak Optek HSP, Duceram LFC, Vita Dur N, Ceramco, Ceramco II, Mirage ve Mirage II verilebilir (Rosenblum ve Schulman 1997).
27 Lityum disilikat cam porselen ilk kez 1959 yılında geliştirilmiştir. Ancak bu materyal düşük kimyasal direnci, yetersiz yarı geçirgenliği, kontrol edilemeyen mikro çatlak oluşumu ve laboratuvar safhasının komplike ve zaman alıcı olması gibi dezavantajları nedeniyle diş hekimliğinde yerini alamamıştır (Yavuzyılmaz ve ark 2005). Sistemin gelişimini 1984 yılında Headley ve Loehmen isimli araştırmacılar sağlamışlardır. Lityum disilikat esaslı seramikler lösit içerikli seramiklere oranla mekanik yapıyı güçlendirir; yatay bükülme dirençleri 350-450 MPa, kırılma sertlikleri de lösit seramiklerin yaklaşık 3 katıdır (Sorensen 1999). Aynı zamanda doğal dişlere benzer optik özellikte restorasyonlar yapmaya da imkan verirler.
Seramik restorasyonlarla adeziv simanların kombine kullanımını arttırmak ve tam seramikleri köprü yapımında kullanabilmek amacıyla lityum disilikat cam kor materyalinin kullanıldığı IPS Empress 2 seramik sistemi 1998 yılında Beall ve Echeverria tarafından geliştirilmiştir (Schweiger ve ark 1999, Raigrodski 2004a). Estetik açıdan oldukça tatminkar olan lityum disilikat cam seramikler, lösit cam seramikler gibi mum eliminasyonu ve ısı-basınç tekniği ya da prefabrike bloklardan freze tekniği ile elde edilmektedir, ancak işlem 920 0C’de yapılmaktadır (Raigrodski 2004b).
Günümüzde lityum disilikat seramiklerin en yenisi olan IPS Empress E-max presleme ve frezeleme teknikleriyle üretilerek final restorasyonun çoklu translusensi ve opasitesini sağlarlar. IPS e-M ax Press 2005 yılında IPS Empress 2 ile kıyaslanarak geliştirilmiştir. IPS Empress 2 gibi lityum disilikattan oluşan preslenebilir cam seramiktir, fakat farklı pişirme prosedürü uygulanarak daha translusent ve daha iyi fiziksel özelliklere sahip restorasyonlar yapmaya imkan verir. Anterior ve posterior bölgelerde tek diş restorasyonlar, laminate veneerler ve köprüler için kor yapı olarak kullanılırlar (Ivoclar Vivadent 2005).
28 Bu restorasyonlar geleneksel feldspatik porselenlere göre beş kat daha güçlüdür. En büyük avantajı araştırmalarla desteklenmiş düşük kırılma oranıdır. Lityum disilikat çeşitli restoratif endikasyonlar için yeni seçenekler sunan estetik ve yüksek dayanıklılıkta bir materyaldir (Ritter 2010).
1.4. Ortodontide Porselen Yüzey Pürüzlendirme Teknikleri
Gerek ortodonti pratiğinde kullanılan materyallardeki estetik ve teknolojik gelişmeler, gerekse insanların sosyo-ekonomik seviyelerindeki düzelme ile insanlar estetik görünümlerine daha çok önem vermeye başlamıştır. Bu durum ortodontik tedaviye başvuran erişkin hastaların sayısında artışa neden olmuştur. Önceleri pediatrik ve adelosan olan yaş gurubu artık erişkin yaş gurubunu da kapsamaktadır.
Erişkin hastaların çoğunda restorasyonlar ve kron-köprü protezleri mevcut olduğu için ataçmanların simantasyonu problem oluşturmaktadır (Poosti ve ark 2012). Seramik yüzeylerin glazeli yapısı yapıştırıcı materyallerin direkt yapıştırılması sırasında materyalin tutunmasını engellemektedir. Bu sebeble simantasyon öncesi bağlanma dayanımını arttırmak amacı ile glazeli seramik yüzeyine; frezeleme, Al2O3 ile kumlama, asitleme, silan kaplama ve lazer
uygulanmaktadır (Üşümez ve ark 2003, Yassaei ve ark 2013).
Seramik yüzeylerine direkt yapıştırma yapılması için yapıştırıcı materyalin tutunmasını engelleyen glazeli seramik yüzeyin pürüzlendirilmesi gereklidir. Elmas frezler veya zımpara diskleri ile yapılan aşındırmanın seramik glaze tabakasına geri dönüşümsüz hasar verdiği, braketlerin çıkarılması sonrası seramik içerisinde çatlaklar veya kopmalar meydana gelebileceği de vurgulanmıştır (Andreasen ve Stieg 1988).
Kumlama işlemi ortodontide debonding sonrasında diş yüzeyinde kalan artık simanların temizlenmesinde, düşen braketin iç yüzeyinin temizlenmesinde, çürüğün temizlenmesinde, kavite oluşturmada ve dişin pürüzlendirilmesinde kullanılmaktadır (Sonis 1996, Canay ve ark 2000, Gray ve ark 2006, Neuhaus ve ark 2010). Ağız içi kumlama cihazı ile yapılan pürüzlendirmede amaç, ortodontik yapıştırma için yüzey alanını artırmak ve yüzey gerilimini azaltmaktır (Zachrisson ve Buyukyilmaz 1993). Ancak kullanımı için özel alet gerektirmesi, hasta için rahatsız edici olması ve tek
29 başına uygulandığında klinik olarak yetersiz bağlanma dayanımı göstermesi gibi nedenler dezavantajları arasındadır (Kocadereli ve ark 2001, Wang ve ark 2008)
Seramik yüzeylerine direkt yapıştırma yapabilmek için mekanik pürüzlendirmenin yanı sıra kimyasal ajanlarla pürüzlendirme yapılmaktadır. Bu amaçla ortodontistler, 1980 yıllarının başında seramik laminate veneerlerin mikro tutuculuğunu artırmak için kullanılmaya başlanan seramik yüzeye asit uygulaması tekniğini kullanmaya başlamışlardır (Simonsen ve Calamia 1983). En sık kullanılan asit %9,6’lık hidroflorik asittir. Ancak bu uygulamanın bazı dezavantajları vardır. Hidroflorik asit yumuşak dokulara karşı toksik ve irritan olan oldukça güçlü bir asittir ve kullanımı sırasında çalışma bölgesinde dikkatli izolasyon, yüksek volümlü tükürük emici ile yıkama ve hemen kurutma gerektirir. Asidin yumuşak dokulardaki kostik etkisi ve klinik kullanımının tehlikeli olması alternatif arayışına yol açmıştır (Zachrisson ve Buyukyilmaz 1993). Ayrıca tüm seramik tiplerinin kimyasal olarak asitlenebilir özellikte olmadığı, bu nedenle alternatif teknikler gerektiği de savunulmuştur (Stabholz ve ark 2003).
Seramik yüzeye kimyasal pürüzlendirme sağlayan silan kaplamanın, seramik yüzey ile rezin kompozit arasındaki bağlanma dayanımını artırdığı fakat tek başına klinik ortodontide yeterli olamadığı birçok çalışmada gösterilmiştir. Bu yüzden silan, çeşitli kimyasal ve mekanik yüzey işlemleri ile beraber uygulanmaktadır (Newman ve ark 1984, Eustaquio ve ark 1988).
Son yıllarda lazerin tıp ve diş hekimliğinde kullanımı daha yaygın hale gelmiştir. Ortodontide yüzey pürüzlendirmede Er:YAG, Nd:YAG ve CO2 gibi
mikrosaniye lazerler kullanılarak çalışmalar yapılmış ve diğer geleneksel pürüzlendirme tekniklerine alternatif olabileceği gösterilmiştir (Akova ve ark 2005, Poosti ve ark 2012).
Ns ve ps lazerlerden sonra yeni bir teknoloji olan fs lazerler son yıllarda çeşitli tıbbi kliniklerde kullanılmaya başlanmıştır. Fs lazerler, 10-15 sn genişliğine ve farklı puls enerjilerine sahip lazer pulsları üretmektedir (Soong ve Malta 2009). Kabas ve ark (2013) fs lazer ile mine yüzeyinde yaptıkları çalışmada bağlanma dayanımını asit ile yapılan pürüzlendirme ile elde edilen sonuçlarla benzer
